本发明专利技术涉及一种超高强度锻造铜-镍-锡合金和用于提高所述铜-镍-锡合金的屈服强度的方法，使得所得到的0.2％补偿屈服强度至少为175ksi。所述合金包含约14.5重量％至约15.5％的镍、约7.5重量％至约8.5％的锡和余量铜。步骤包括冷加工所述铜-镍-锡合金，其中所述合金经历50％-75％之间的塑性变形。在约740°F和约850°F之间的高温下热处理所述合金达约3分钟至14分钟。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】超高强度铜-镇-锡合金 相关申请 本申请要求提交于2013年3月14日的序列号为61/781，942的美国临时专利申 请的优先权，其内容通过引用完全并入本文。
技术介绍
本专利技术设及超高强度锻造铜-儀-锡合金和提高所述铜-儀-锡合金的屈服强度 特性的方法。特别地，使所述铜-儀-锡合金经历运样的加工方法，使得获得比已知的合金 和工艺显著更高的强度水平，所述加工方法将具体参照其进行描述。 铜-被合金被用于音圈电机（VCM)技术。VCM技术是指用于在移动设备中提供高 分辨率、自动对焦、光学变焦摄像机能力的各种机械和电子设计。运种技术要求所述合金能 够安装在有限的空间内并同时具有减小的尺寸、重量和能耗特征，W提高所述移动设备的 便携性和功能性。由于铜-被合金的高强度、弹性和疲劳强度，它们被用于运些应用中。 阳〇化]已确定一些铜-儀-锡合金具有与铜-被合金的性质相似的理想性质，并且可W W低的成本制造。例如，由Materion公司WBnisM'orm忠158 (BF158)提供的铜-儀-锡 合金W各种形式出售，是一种高性能的经热处理的合金，其使得设计者可将该合金形成为 电子连接器、开关、传感器、弹黃等。运些合金通常作为锻造合金产品出售，其中设计者通过 加工而非铸造来使合金成为最终的形状。然而，运些铜-儀-锡合金与铜-被合金相比具 有可成形性方面的局限。 因此，将期望开发新的超高强度铜-儀-锡合金和用于提高所述合金的屈服强度 特性的方法。
技术实现思路
本公开设及一种超高强度的铜-儀-锡合金，和提高所述铜-儀-锡合金的0. 2% 补偿屈服强度（W下简称"屈服强度"）W使得所得到的屈服强度为至少17化Si的方法。 通常，对所述合金进行第一机械冷加工W产生约50% -约75%的塑性变形％CW(即，冷加 工百分比）。然后将所述合金加热至约740 了和约850 了之间的高溫达约3分钟和约14分 钟之间的时间W进行热应力消除步骤，从而产生所希望的可成形性特性。 下面更具体地公开本专利技术的运些和其他非限制性特征。【附图说明】 下面是附图的简述，其为举例说明而非限制本文所公开的示例性实施方案的目 的。 图1是示出本专利技术示例性方法的流程图。 图2是示出在不同溫度下0.2%补偿屈服强度对线速度的图。【具体实施方式】 参照附图可更完整地理解本文所公开的组件、方法和装置。为了便于和易于说明 本专利技术，运些附图仅是示意性表示，因此并非旨在表示所述设备或其部件的相对大小和尺 寸，和/或限定或限制示例性实施方案的范围。 尽管为了清楚起见，在W下的描述中使用了特定术语，运些术语旨在仅指代被选 择在附图中示出的实施方案的具体结构，并非旨在限定或限制本公开的范围。在附图和下 面的描述中应理解，类似的数字标号指代的是具有类似功能的组件。 除非上下文中另有明确说明，单数形式的"一个"、"一种"和"所述"包括多个指代 物的情况。 如在说明书和权利要求书中使用的，术语"包含"、"包括"、"具有"、"有"、"能够"、 "含有"及其变化形式旨在表示开放式的连接短语、术语或词语，其要求具有所提到的成分 /步骤，并且允许具有其他成分/步骤。然而，运种描述应被解释为还描述了组合物或方法 "由所列举的成分/步骤组成"和"基本上由所列举的成分/步骤组成"的情况，其允许仅具 有所指出的成分/步骤，W及任何可能由此产生的不可避免的杂质，并排除了其他成分/步 骤。 在本申请的说明书和权利要求书中的数值应被理解为：包括减少到相同有效数字 位数时相同的数值、W及与所述值之间的差值小于本申请中所述的用W确定该值的常规测 量技术的试验误差的数值。 本文中所披露的全部范围均包括所列的端值，并且是可独立组合的（例如，范围 "2g至IOg"包括端值2g和lOg，并且包括全部的中间值。 由一个或多个术语（如"约"和"基本上"）修饰的值可W不限于指定的精确值。用 于表示近似的用语可符合用于测量所述值的仪器的精度。修饰语"约"还应被视为公开了 由两个端值的绝对值所确定的范围。例如，"约2至约4"的表述还公开了范围"2至4"。 除非另有明确说明，元素的百分数应视为所述合金的重量百分数。 如本文所用，术语"亚稳合金"指的是其化学组成能够进行亚稳分解的合金。术语 "亚稳合金"是指合金的化学状态而非物理状态。因此，"亚稳合金"可W经历或不经历亚稳 分解，并且可W处于或不处于进行亚稳分解的过程中。 亚稳老化/分解是一种运样的机制，通过该机制，多种成分可W分成具有不同的 化学组成和物理性质的独特区域或微观组织。特别地，位于相位图中屯、区域的具有总体组 成化11化composition)的晶体发生出溶。位于本公开合金表面的亚稳分解导致表面硬化。 亚稳合金结构由原始相在特定溫度下分离而产生的均匀两相混合物和在高溫下 产生的称为溶混间隙的组合物构成。合金相自发分解为其他相，其中晶体结构保持相同，但 在结构中的原子被修饰但在尺寸上保持相似。亚稳硬化增强了基体金属的屈服强度，并包 括高度均匀的组成和微观组织。 本文使用的铜-儀-锡合金主要包含约9. 0重量％至约15. 5重量％的儀、和约 6.0%重量至约9.0重量％的锡、W及余量铜。运种合金可得到硬化并且更易于形成可用于 各种工业和商业应用的高屈服强度产品。运种高性能的合金被设计为提供与铜-被合金相 似的性能。 更具体地，本公开的铜-儀-锡合金包含约9%重量至约15重量％的儀和约6% 重量至约9重量％的锡和余量的铜。在更具体的实施方案中，铜-儀-锡合金包含约14. 5 重量％至约15. 5 %的儀和约7. 5重量％至约8. 5重量％的锡和余量铜。运些合金可具有将 合金分成不同的范围的各种性能的组合。本公开针对称为TM12的合金。更具体地，"TM12" 指的是运样的铜-儀-锡合金，其通常具有至少17化Si的0.2%补偿屈服强度、至少ISOksi 的极限拉伸强度、和1 %的最小断裂伸长率。作为TM12合金，所述合金的屈服强度必须为至 少17化Si图1是概述本公开的用于获得TM12合金的金属加工方法的步骤的流程图。所述 金属加工方法W对合金进行第一冷加工100作为开始。然后使所述合金经历热处理200。 冷加工是通过塑性变形机械地改变金属的形状或大小的方法。运可W通过金属或 合金的社制、拉拔、挤压、旋压、挤出或顶般来实现。当金属发生塑性变形时，材料内发生了 原子的位错。具体地，位错跨越金属晶粒发生或在金属晶粒内发生。位错彼此交叠，并且材 料内的位错密度增加。交叠位错的增加使得进一步的位错移动更加困难。运增加了所得到 的合金的硬度和抗拉强度，同时通常降低了合金的延展性和冲击性能。冷加工还提高了合 金的表面光洁度。机械冷加工通常在低于合金的再结晶点的溫度下进行，通常是在室溫下 进行。冷加工百分比（％CW)或变形的程度，可W通过测量在冷加工之前和之后合金的截面 面积的变化，根据W下公式确定： 其中A当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种提高锻造铜‑镍‑锡合金的屈服强度的方法，包括：对所述合金进行第一机械冷加工步骤至约50％至约75％的冷加工百分比(％CW)；和热处理所述合金；其中所得到的铜‑镍‑锡合金获得了至少175ksi的0.2％补偿屈服强度。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·F·韦策尔，特德·斯科拉斯佐斯基，
申请(专利权)人：美题隆公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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